Khảo sát khả năng kháng nấm của hợp chất thứ cấp vi khuẩn lactic và ứng dụng trong bảo quản hạt đâu phộng

Đồ án tốt nghiệp

MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT .............................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................ viii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài: ...................................................................................... 1
2. Tình hình nghiên cứu: .......................................................................................... 1
3. Mục đích nghiên cứu: ........................................................................................... 2
4. Mục tiêu nghiên cứu: ............................................................................................ 2
5. Nội dung nghiên cứu: ............................................................................................ 2
6. Phƣơng pháp nghiên cứu: .................................................................................... 3
6.1 Phương pháp luận: ........................................................................................... 3
6.2 Phương pháp xử lý số liệu: .............................................................................. 3
7. Kết quả đạt đƣợc: ................................................................................................. 3
Chƣơng 1: TỔNG QUAN ............................................................................................ 4
1.1 Tổng quan về nấm sợi: ........................................................................................ 4
1.1.1 Giới thiệu chung: ........................................................................................... 4
1.1.2 Độc tố do nấm tiết ra: .................................................................................... 4
1.1.2.1 Các lồi có khả năng sinh độc tố: ............................................................ 4
1.1.2.2 Độc tố Aflatoxin: ...................................................................................... 7
1.1.2.3 Độc tốc Patulin: ....................................................................................... 7
1.1.2.4 Độc tố Fumonisin: .................................................................................... 8
1.1.3 Các cách khử nhiễm độc tố: .......................................................................... 8
1.1.3.1 Phương pháp vật lý học:........................................................................... 8
i


Đồ án tốt nghiệp

1.1.3.2 Phương pháp hoá học: ........................................................................... 10
1.1.3.3 Phương pháp sinh học:........................................................................... 10
1.2 Tổng quan về vi khuẩn lactic: .......................................................................... 13
1.2.1 Giới thiệu vi khuẩn lactic: ........................................................................... 13
1.2.1.1 Đặc điểm hình thái giống Lactobacillus:................................................ 13
1.2.1.2 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic: ............................................... 14
1.2.2 Khả năng sinh các chất kháng khuẩn: ....................................................... 16
1.2.2.1 Bacteriocins: .......................................................................................... 16
1.2.2.2 Các chất có khả năng kháng khuẩn khác: .............................................. 17
1.2.3 Khả năng kháng nấm và ứng dụng sản phẩm của vi khuẩn lactic: ........... 17
1.2.3.1 Khả năng kháng nấm của chủng vi khuẩn lactic: ................................... 17
1.2.3.2 Ứng dụng của vi khuẩn lactic: ................................................................ 19
Chƣơng 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 21
2.1. Địa điểm nghiên cứu: ....................................................................................... 21
2.2. Thời gian thực hiện: ......................................................................................... 21
2.3. Vật liệu nghiên cứu .......................................................................................... 21
2.3.1. Vật liệu: ....................................................................................................... 21
2.3.2. Hố chất và mơi trường sử dụng: .............................................................. 21
2.3.2.1. Hố chất: ............................................................................................... 21
2.3.2.2. Mơi trường nuôi cấy: ............................................................................. 21
2.4. Thiết bị và dụng cụ: ......................................................................................... 22
2.4.1. Thiết bị: ....................................................................................................... 22
2.4.2. Dụng cụ: ..................................................................................................... 22
2.5 Phƣơng pháp luận:............................................................................................ 22

ii


Đồ án tốt nghiệp

2.5.1 Mục tiêu đồ án: ............................................................................................ 22
2.5.2 Nội dung: ..................................................................................................... 22
2.6. Phƣơng pháp nghiên cứu: ............................................................................... 24
2.6.1 Sơ đồ nghiên cứu: ........................................................................................ 24
2.6.2 Khảo sát đặc điểm hình thái, sinh hố vi khuẩn Lactobacillus sp. L5:...... 25
2.6.2.1 Nhuộm gram:.......................................................................................... 25
2.6.2.2 Nhuộm bào tử: ........................................................................................ 26
2.6.2.3 Thử nghiệm Catalase: ............................................................................ 26
2.6.2.4 Xác định hàm lượng acid tổng: .............................................................. 26
2.6.2.5 Thử nghiệm khả năng lên men đường: ................................................... 27
2.6.2.6 Thử nghiệm Protease: ............................................................................ 27
2.6.2.7 Thử nghiệm Chitinase: ........................................................................... 27
2.6.3 Khảo sát sự phát triển của các nấm chủng nấm Aspergillus spp.:............. 28
2.6.4 Khảo sát khả năng đối kháng trực tiếp của chủng Lactobacillus sp. L5
với các chủng nấm Aspergillus spp.: .................................................................... 29
2.6.5 Khảo sát khả năng đối kháng của sản phẩm trao đổi chất chủng
Lactobacillus sp. L5 với các chủng nấm Aspergillus spp.: .................................. 31
2.6.6 Khảo sát khả năng đối kháng của hợp chất thứ cấp chủng
Lactobacillus sp. L5 với các chủng nấm Aspergillus spp.: .................................. 33
2.6.7 Ứng dụng sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn Lactobacillus sp. L5
trong bảo quản hạt: .............................................................................................. 34
2.6.7.1 Ứng dụng tạo màng bao bảo quản hạt đậu phộng: ................................ 34
2.6.7.2 Kiểm nghiệm vi sinh sản phẩm: .............................................................. 36

iii


Đồ án tốt nghiệp

Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ................................................................... 37

3.1 Khảo sát sinh lý – sinh hoá của chủng vi khuẩn lactic: .................................. 37
3.1.1 Quan sát hình thái khuẩn lạc:..................................................................... 37
3.1.2 Nhuộm Gram: .............................................................................................. 37
3.1.3 Nhuộm bào tử: ............................................................................................. 38
3.1.4 Thử nghiệm Catalase: ................................................................................. 38
3.1.5 Xác định hàm lượng acid tổng: ................................................................... 39
3.1.6 Thử nghiệm khả năng lên men đường: ...................................................... 40
3.1.7 Thử nghiệm protease: .................................................................................. 41
3.1.8 Thử nghiệm chitinase: ................................................................................. 42
3.2 Khảo sát khả năng phát triển của các chủng nấm Aspergillus spp.: ............. 42
3.3 Khảo sát khả năng đối kháng trực tiếp của chủng Lactobacillus sp. L5 với
các chủng nấm Aspergillus spp.: ............................................................................ 44
3.4 Khảo sát khả năng đối kháng của sản phẩm trao đổi chất chủng vi khuẩn
Lactobacillus sp. L5 với các chủng nấm Aspergillus spp.: .................................... 46
3.4.1 Dịch ly tâm khơng trung hồ pH: ............................................................... 47
3.4.2 Dịch ly tâm trung hoà pH = 6: .................................................................... 49
3.5 Khảo sát khả năng đối kháng của hợp chất thứ cấp chủng vi khuẩn
Lactobacillus sp. L5 với các chủng nấm Aspergillus spp.: .................................... 51
3.5.1 Khảo sát thời gian chủng vi khuẩn Lactobacillus sp. L5 sinh hợp chất
thứ cấp: ................................................................................................................. 51
3.5.2 Khảo sát khả đối kháng của hợp chất thứ cấp chủng vi khuẩn
Lactobacillus sp. L5 với các chủng nấm Aspergillus spp.: .................................. 55
3.5.3 Khảo sát thành phần hoá học của cao Ethyl acetate: ................................. 58

iv


Đồ án tốt nghiệp

3.6 Ứng dụng sản phẩm trao đổi chất của vi khuẩn Lactobacillus sp. L5 trong

bảo quản hạt: ........................................................................................................... 59
3.6.1 Ứng dụng tạo màng bao bảo vệ đậu phộng: ............................................... 59
3.6.2 Kiểm tra vi sinh chất lượng của sản phẩm: ................................................ 69
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 75
4.1 Kết luận: ............................................................................................................ 75
4.2 Kiến nghị: .......................................................................................................... 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 76

v


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC VIẾT TẮT
LAB: Vi khuẩn sinh acid lactic
BVTV: Bảo vệ thực vật.
CPSH: Chế phẩm sinh học
ĐC: Đối chứng
TN: Thí nghiệm
NT: Nghiệm thức
KTH: Khơng trung hồ
TH: Trung hoà
UV: Ultra Violet
TLC: Thin Layer Chromatography
EA: Ethyl Acetate
PDA: Potato Dextrose Agar
MRS: de Man, Rogosa và Sharpe
DMSO: Dimethyl Sulfoxide
VRB: Violet Red Bile
TPC: Tổng số vi sinh vật hiếu khí

PCA: Plate Count Agar
BPW: Buffered Peptone Water

vi


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các cơ chế khử nhiễm sinh học bằng một số chủng vi khuẩn ....................... 11
Bảng 1.2 Một số bacteriocins được sử dụng rộng rãi (M. P. Zacharof, 2012).............. 16
Bảng 1.3 Khả năng đối kháng của các sản phẩm biến dưỡng của vi khuẩn LAB.
(Holzapfel và cộng sự, 1995) ....................................................................................... 17
Bảng 1.4 Một số hợp chất được xác định có tiềm năng kháng nấm mốc và nấm men
(Corsetti và cộng sự, 1998) .......................................................................................... 18
Bảng 3.1 Khả năng lên men các loại đường của Lactobacillus sp. L5 ......................... 41
Bảng 3.2 Đường kính phát triển của các chủng nấm mốc Aspergillus spp................... 43
Bảng 3.3 Tỉ lệ ức chế các chủng nấm mốc của Lactobacillus sp. L5 ........................... 44
Bảng 3.4 Tỉ lệ ức chế nấm mốc của dịch ly tâm chủng Lactobacillus sp. L5 khơng
trung hồ pH khi không xử lý nhiệt và xử lý nhiệt. ...................................................... 47
Bảng 3.5 Tỉ lệ ức chế nấm mốc của dịch ly tâm chủng Lactobacillus sp. L5 trung
hoà pH = 6 khi không xử lý nhiệt và xử lý nhiệt .......................................................... 49
Bảng 3.6 Khả năng đối kháng nấm của dịch ly tâm 16 giờ, 24 giờ và 40 giờ
Lactobacillus sp. L5 ..................................................................................................... 51
Bảng 3.7 Tỉ lệ đối kháng với các chủng nấm mốc của cao ethyl acetate ...................... 55
Bảng 3.8 Kết quả thí nghiệm thành phần hố học của cao ethyl acetate ...................... 58
Bảng 3.9 Khả năng kháng nấm của dịch nuôi cấy khi tạo màng bao ứng dụng trên
đậu phộng ..................................................................................................................... 60
Bảng 3.10 Khả năng kháng nấm của dịch nuôi cấy gia nhiệt 100°C khi tạo màng
bao ứng dụng trên đậu phộng ....................................................................................... 63

Bảng 3.11 Khả năng kháng nấm của cao Ethyl acetate khi tạo màng bao ứng dụng
trên đậu phộng .............................................................................................................. 66
Bảng 3.12 Kết quả kiểm nghiệm Tổng số vi sinh vật hiếu khí và Coliform ................. 69

vii


Đồ án tốt nghiệp

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cấu trúc hố học của một số loại độc tố.......................................................... 6
Hình 3.1 Khuẩn lạc của Lactobacillus sp. L5 trên môi trường MRS Agar .................. 37
Hình 3.2 Kết quả nhuộm gram chủng Lactobacillus sp. L5 ......................................... 38
Hình 3.3 Kết quả nhuộm bào tử chủng Lactobacillus sp. L5 ....................................... 38
Hình 3.4 Thử nghiệm catalase chủng Lactobacillus sp. L5 ......................................... 39
Hình 3.5 Hàm lượng acid lactic của chủng Lactobacillus sp. L5 theo thời gian .......... 40
Hình 3.6 Kết quả lên men các loại đường chủng Lactobacillus sp. L5 ........................ 41
Hình 3.7 Thử nghiệm protease chủng Lactobacillus sp. L5 ......................................... 42
Hình 3.8 Thử nghiệm chitinase chủng Lactobacillus sp. L5 ........................................ 42
Hình 3.9 Khả năng phát triển của các chủng nấm mốc Aspergillus spp. trên môi
trường MRS Agar cải tiến ............................................................................................ 43
Hình 3.10 Đồ thị thể hiện sự ức chế của dịch nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus sp.
L5 với các chủng nấm mốc........................................................................................... 45
Hình 3.11 Khả năng ức chế nấm mốc của dịch nuôi cấy chủng Lactobacillus sp. L5 . 46
Hình 3.12 Đồ thị thể hiện tỉ lệ ức chế của dịch ly tâm chủng Lactobacillus sp. L5
khơng trung hồ pH khi gia nhiệt và khơng gia nhiệt ................................................... 47
Hình 3.13 Khả năng ức chế nấm CĐP1 (I), ĐN2 (II), ĐN3 (III) và HCP2 (IV) của
dịch ly tâm chủng Lactobacillus sp. L5 khi khơng trung hồ pH ................................. 48
Hình 3.14 Đồ thị biểu thị tỉ lệ ức chế nấm mốc của dịch ly tâm chủng Lactobacillus
sp. L5 trung hồ pH = 6 khi khơng xử lý nhiệt và xử lý nhiệt. ..................................... 49

Hình 3.15 Khả năng ức chế nấm CĐP1 (I), ĐN2 (II), ĐN3 (III) và HCP2 (IV) của
dịch ly tâm chủng Lactobacillus sp. L5 khi trung hồ pH ............................................ 50
Hình 3.16 Đồ thị thể hiện khả năng đối kháng nấm CĐP1 của dịch ly tâm chủng
Lactobacillus sp. L5 và giá trị OD cùng hàm lượng acid lactic .................................... 53
Hình 3.17 Đồ thị thể hiện khả năng đối kháng nấm ĐN2 của dịch ly tâm chủng
Lactobacillus sp. L5 và giá trị OD cùng hàm lượng acid lactic .................................... 53

viii


Đồ án tốt nghiệp

Hình 3.18 Đồ thị thể hiện khả năng đối kháng nấm ĐN3 của dịch ly tâm chủng
Lactobacillus sp. L5 và giá trị OD cùng hàm lượng acid lactic .................................... 54
Hình 3.19 Đồ thị thể hiện khả năng đối kháng nấm HCP2 của dịch ly tâm chủng
Lactobacillus sp. L5 và giá trị OD cùng hàm lượng acid lactic .................................... 54
Hình 3.20 Đồ thị thể hiện sự đối kháng các chủng nấm Aspergillus spp. của cao
Ethyl acetate so với Trung hồ pH khơng gia nhiệt và gia nhiệt 100°C ....................... 56
Hình 3.21 Khả năng ức chế nấm Aspergillus spp. của cao Ethyl acetate ..................... 57
Hình 3.22 Kết quả thử nghiệm Lipid của cao Ethyl acetate ......................................... 58
Hình 3.23 Kết quả thử nghiệm Đường khử, Protein, Acid amin của cao Ethyl
acetate .......................................................................................................................... 59
Hình 3.24 Sự phát triển của nấm mốc qua các ngày của dịch ni cấy........................ 62
Hình 3.25 Sự phát triển của nấm mốc qua các ngày của dịch ni cấy gia nhiệt
100°C ........................................................................................................................... 65
Hình 3.26 Sự phát triển của nấm mốc qua các ngày của cao Ethyl acetate .................. 68
Hình 3.27 Kết quả tổng số vi sinh vật hiếu khí ............................................................ 70
Hình 3.28 Kết quả Coliform trên mơi trường VRB ..................................................... 71
Hình 3.29 Kết quả thử nghiệm Coliform của TN1 – NT2 (Dịch nuôi cấy và
Chitosan 0,4% .............................................................................................................. 72

Hình 3.30 Kết quả kiểm tra sự phát triển của nấm mốc trên mơi trường MRS Agar ... 73
Hình 3.31 Thử nghiệm Catalase với TN1-NT1 (Canh trường nuôi cấy) và TN1NT2 (Dịch nuôi cấy và Chitosan 0,4%) ........................................................................ 74

ix


Đồ án tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Vệ sinh an toàn thực phẩm đang là vấn đề xã hội cần giải quyết kịp thời để bảo
vệ sức khoẻ con người. Ở nước ta, với đặc điểm khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, độ ẩm
trong khơng khí thường cao, là điều kiện rất thuận lợi cho nấm mốc phát triển gây
nhiễm độc tố cho thực phẩm và thức ăn chăn nuôi, gây độc cho người và gia súc,
gây tổn thương gan (ung thư gan…). Tình trạng phơi nhiễm của nấm mốc ảnh
hưởng đến 25% mùa màng trên toàn thế giới, làm tổn thất trung bình 418 triệu đơ
và ảnh hưởng trên gia súc 472 triệu đô mỗi năm (theo Bô Nông Nghiệp Mỹ, 2009).
Tại Việt Nam, mỗi năm bị ảnh hưởng khoảng 13-16% lượng nông sản tuỳ loại.
Trước thực trạng đó, con người đã và ln tìm kiếm những hoạt chất sinh học
vừa có tác dụng kháng nấm, vừa không gây hại cho cơ thể con người. Một trong
những chủng được nghiên cứu và ứng dụng nhiều nhất chính là các chủng sinh acid
lactic. Vi khuẩn dạng này có hoạt tính sinh học khá cao, an tồn, có khả năng tiêu
diệt vi sinh vật có hại và là nguồn vi sinh vật hữu ích, duy trì hệ cân bằng vi khuẩn
đường ruột.
Từ những lợi ích của vi khuẩn lactic và vấn đề ngộ độ thực phẩm và hư hại
nông sản do nấm mốc gây ra mỗi năm. Đây là lí do chúng tơi chọn để thực hiện đề
tài “Khảo sát khả năng kháng nấm của hợp chất thứ cấp vi khuẩn lactic và ứng
dụng trong bảo quản hạt đậu phộng”
2. Tình hình nghiên cứu:
Trên thế giới, có rất nhiều nghiên cứu về khả năng kháng nấm do vi khuẩn

sinh acid lactic tạo thành, chẳng hạn như:
 “Khả năng kháng nấm của 2 chủng Lactobacillus plantarum với mốc
Fusarium in vitro và trong nấu mạch nha lúa mạch” của A. Laitila và công
sự (2002).

1


Đồ án tốt nghiệp

 Năm 2004, Cassandra De Muynck và công sự nghiên cứu “Khả năng kháng
nấm của vi khuẩn sinh acid lactic trong sản xuất hợp chất thứ cấp trong thực
phẩm”.
 Kim Jeong Dong với “Nghiên cứu hoạt động kháng nấm của vi khuẩn lactic
phân lập từ kimchi kháng Aspergillus fumigatus” năm 2005.
 R Muñoz và cộng sự với nghiên cứu “Ngăn cản sự sản xuất độc tố của
Aspergillus nomius vsc 23 của vi khuẩn sinh acid lactic và Saccharosemyces
cerevisae” năm 2010.
Ở trong nước có các cơng trình nghiên cứu như Chế phẩm EM bảo vệ cây
trồng hay ứng dụng trong thuỷ sản, chế phẩm Sadi Bio 1 (là tên gọi của chế phẩm vi
sinh Biomix 2) của Viện công nghệ Môi trường Việt Nam, được sản xuất từ các
chủng vi sinh vật hữu ích thuộc nhóm xạ khuẩn Streptomyces ưa ấm sinh tổng hợp
mạnh các enzym ngoại bào, có khả năng sinh kháng sinh ức chế nấm mốc, vi khuẩn
Gram âm. Ngồi ra, sản phẩm cịn chứa vi khuẩn Lactobacillus có tác dụng ức chế
mạnh các vi khuẩn gây bệnh. Chế phẩm sinh học Sagi Bio-1 có tác dụng xử lý mùi
chuồng trại chăn nuôi và bãi chôn lấp chất thải.
3. Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu, sản xuất chế phẩm sinh học bảo quản hạt từ vi khuẩn lên men
lactic.
4. Mục tiêu nghiên cứu:

Khảo sát khả năng ứng dụng của dịch nuôi cấy, sản phẩm trao đổi chất và hợp
chất thứ cấp của vi khuẩn Lactobacillus sp. L5 trong bảo quản hạt đậu phộng.
5. Nội dung nghiên cứu:
Khảo sát đặc điểm hình thái, sinh lý, sinh hố chủng vi khuẩn Lactobacillus
sp. L5.
Khảo sát sự phát triển của các chủng nấm Aspergillus spp..

2


Đồ án tốt nghiệp

Khảo sát khả năng đối kháng trực tiếp của chủng Lactobacillus sp. L5 với các
chủng nấm Aspergillus spp..
Khảo sát khả năng đối kháng của sản phẩm trao đổi chất chủng vi khuẩn
Lactobacillus sp. L5 với các chủng nấm Aspergillus spp..
Khảo sát khả năng đối kháng của hợp chất thứ cấp chủng vi khuẩn
Lactobacillus sp. L5 với các chủng nấm Aspergillus spp..
Ứng dụng Dịch nuôi cấy, sản phẩm trao đổi chất và hợp chất thứ cấp của vi
khuẩn Lactobacillus sp. L5 trong bảo quản hạt đậu phộng.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu:
6.1 Phương pháp luận:
Trên cơ sở khả năng đối kháng trực tiếp của vi khuẩn lactic đối với các nấm
gây hư hỏng thực phẩm và sinh độc tố, người thực hiện đề tài tiếp tục nghiên cứu và
tìm hiểu các tác nhân gây ức chế nấm nhiễm thực phẩm. Sau khi xác định tác nhân
gây ức chế là hợp chất thứ cấp, sẽ trích ly thu hoạt chất và ứng dụng trong bảo quản
đậu phộng đã cảm nhiễm nấm mốc.
6.2 Phương pháp xử lý số liệu:
Phần mềm Excel để vẽ đồ thị.
Phần mềm thống kê SAS 9.1.

7. Kết quả đạt đƣợc:
Xác định khả năng kháng nấm của chủng vi khuẩn Lactobacillus sp. L5 đối
với các chủng nấm mốc Aspergillus spp. phân lập từ hạt đậu phộng, hạt đậu nành và
hạt cà phê.
Xác định được thời gian sinh hợp chất thứ cấp tốt nhất của chủng vi khuẩn
Lactobacillus sp. L5 nuôi cấy trên môi trường MRS Agar cải tiến.
Chứng minh được cao Ethyl acetate trích ly từ dịch ni cấy chủng vi khuẩn
Lactobacillus sp. L5 có khả năng kháng nấm.
Ứng dụng thành công các dạng sản phẩm khác nhau của vi khuẩn
Lactobacillus sp. L5 trong bảo quản hạt đậu phộng.
3


Đồ án tốt nghiệp

Chƣơng 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về nấm sợi:
1.1.1 Giới thiệu chung:
Nấm (Fungi, số ít là Fungus) là một giới trong năm giới theo hệ thống phân
loại của R.H.Whittaker (1996). Nấm thuộc ngành nấm (Euphycophyta) là bộ môn
nghiên cứu của nấm học (Mycology). Nấm phân bố rộng rãi trong tự nhiên (trong
đất, nước, khơng khí, chuồng ni…), chúng đóng vai trị rất quan trọng trong việc
đảm bảo vịng tuần hồn vật chất trong tự nhiên do chúng có khả năng phân giải các
hợp chất như: cellulose, protein, lipid, chitin…
Vi nấm (Micro fungi) là những nấm khơng có mũ nấm và có thể nhìn thấy
bằng mắt thường. Căn cứ vào hình thái, ta chia thành hai loại là nấm men (Yeast) và
nấm sợi (Filamentous fungi) còn được gọi là nấm mốc.
1.1.2 Độc tố do nấm tiết ra:
1.1.2.1 Các lồi có khả năng sinh độc tố:
Độc tố nấm mốc (Mycotoxin) là nhóm hợp chất có cấu trúc đa đạng, có khối

lượng phân tử nhỏ, được tạo ra bằng trao đổi thứ cấp của các nấm mốc và gây độc
đối với động vật có vú, cá, gia cầm và con người. Điểm mấu chốt ở độc tố nấm mốc
là chúng có thể gây hại ở nồng độ thấp.
Theo Nguyễn Thị Hiền (2009), trong 300 loại độc tố vi nấm đã biết, chỉ có 20
loại ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, 15 loại trong số đó gây ung thư. Trong suốt
một thời gian dài, chúng ta không chú ý đến khả năng gây bệnh trong thực phẩm
của nấm mốc. Cho đến những năm 1960, người ta mới khẳng định con người có thể
bị bệnh nếu ăn phải thức ăn nhiễm mốc, dù chỉ với lượng nhỏ. Các loại độc tố chủ
yếu được tiết ra bởi 5 chi nấm là: Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Alternaría và
Claviceps, bao gồm:
 Các độc tố của Aspergillus: Aflatoxin

(B1, B2, G1, G2, M1, M2),

Ochratoxin A, Stermatocystin, Acid cyclopianxoic.
 Các độc tố của Penicillium: Pautulin, Ochratoxin A, Citrinin, Penitrem A và
Acid cyclopianzoic toxin, Fumonisin, Moniliformin, Diacetocyscirpenon.
4


Đồ án tốt nghiệp

 Các độc tố của Fusarium: Deoxynivalenon, Nivalenon, Zearalenon, T-2
toxin.
 Các độc tố của Alternaria: Acid tenuazoic, Alternarion, Methyl ether
alternarion.
 Các độc tố của Claviceps: Các alkaloid của nấm cựa gà.
Những bệnh do độc tố nấm mốc (Mycotoxin) gây nên trước tiên là biểu hiện
tổn thương ở gan và thận. Có thể quan sát được sự xuất hiện các u gan, thối hố tế
bào nhu mơ gan, xơ hố. Ngồi ra cịn có các dấu hiệu tăng ure huyết, albumin niệu

và viêm cầu thận.
Có 4 tác động gây độc của độc tố vi nấm là: Độc cấp tính, mãn tính, gây đột
biến và quái thai. Phổ biến nhất là độc cấp tính, làm hư gan và rối loạn chức năng
hoạt động của thận, có thể gây chết đối với trường hợp nặng. Các độc tố vi nấm tác
động lên hệ thần kinh, ở nồng độ thấp gây tê liệt động vật và ở nồng độ cao có thể
gây tổn thương não và chết.
Một số độc tố gây hội chứng chảy máu, triệu chứng ngưng kết hồng cầu hay
hiện tượng tiêu máu rất nguy hiểm thường gặp ở động vật và người bị nhiễm độc tố.
Mycotoxin còn làm suy yếu hệ thống miễn dịch của cơ thể. Nhiều độc tố như
aflatoxin, ochratoxin, funomisin có thể là các chất gây biến dị, ung thư, quái thai.
Ngoài ra, độc tố nấm mốc cịn gây mất cân bằng trong chuyển hố thức ăn và giảm
tỉ lệ sinh sản. Bên cạnh đó, các dẫn xuất của chúng thường độc với hệ thần kinh và
gây tổn hại hệ thống cơ cùng rất nhiều hội chứng khác như: Bệnh ngồi da, chứng
tăng sừng hố, sảy thai…

5


Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.1 Cấu trúc hố học của một số loại độc tố

6


Đồ án tốt nghiệp

1.1.2.2 Độc tố Aflatoxin:
Các chủng nấm mốc tổng hợp aflatoxin chủ yếu thuộc loài Aspergillus, tập
trung chủ yếu vào 3 chủng: A.flavus, A.parasiticus và A.nomius. Aflatoxin có 4 dẫn

xuất quan trọng là AFB1, AFB2, AFG1, AFG2. Giữa 4 loại trên thì aflatoxin B1
chiếm nhiều nhất trong nơng sản và gây tác hại nhiều nhất, gây ngộ độc nhanh nhất
và phổ biến nhất (Nabil Saad, 2004).
Ở người, aflatoxin gây ngộ độc cấp tính qua đường ăn uống và nhiễm ở liều
lượng cao trong thời gian ngắn. Những triệu chứng cấp tính chuyên biệt bao gồm:
Xuất huyết, huỷ hoại gan cấp tính, phù nề, cản trở hấp thu các chất và tử vong.
Trong khi đó, nếu hấp thu ở liều lượng từ thấp đến trung bình trong một thời gian
dài thì khó có thể nhận biết, một số triệu chứng có thể kể đến như là chuyển hố
thức ăn kém, sụt cân, nhưng rõ nhất chính là ngộ độc mãn tính trên gan và ung thư
gan.
Ở động vật, các triệu chứng nhiễm độc aflatoxin được nghiên cứu thông qua
các vụ nhiễm độc tự nhiên và qua thí nghiệm trên động vật. Sự nhiễm độc mãn tính
aflatoxin có tính di truyền theo ba kiểu: Gây ung thư, quái thai, đột biến. Hậu quả
của việc nhiễm aflatoxin còn phụ thuộc vào tuổi, giới tính, lồi, tình trạng dinh
dưỡng và mức độ tiếp xúc. Chẳng hạn như động vật càng non thì khả năng mẫn cảm
với tác nhân càng cao.
Aflatoxin B1 là độc tố quan trọng nhất và là chất gây ung thư nguy hiểm nhất
trong số các aflatoxin. Chúng có thể tạo các khối u ở gan, thận, dạ dày và hệ thống
thần kinh.
1.1.2.3 Độc tốc Patulin:
Patulin có tên gọi khác là Clavaxin, được biết đến trước tiên như là thuốc có
thể chữa trị cảm lạnh. Trong q trình sử dụng, người ta mới nhận biết được độc
tính của patulin. Patulin là hợp chất không màu, kết tinh và tan trong nước, các
dung môi phân cực. Người ta tách được patulin trên ngũ cốc, trên các sản phẩm
dạng hạt và hoa quả.

7


Đồ án tốt nghiệp

Patulin là hợp chất trao đổi bậc hai do các nấm mốc Penicillinum, Aspergillus
và Bysschchlamys tạo ra. Các chủng tổng hợp chủ yếu là các loài như A. clavatus,
A. giganteus, P. exppansum, P. urticae, P. griceofulvum.
Patulin được coi như một độc tố có khả năng gây ung thư cho người và động
vật. Gây ra hoạt tính suy giảm miễn dịch liên quan đến các chứng xung huyết, gây
loét niêm mạc, đặc biệt là niêm mạc ruột, nghiên cứu đã cho thấy patuilin còn gây
thiệt hại cho DNA hay nhiễm sắc thể ở người.
1.1.2.4 Độc tố Fumonisin:
Trong các độc tố về nấm mốc, mối quan tâm về fumonisin ngày càng tăng cao.
Đây là độc tố mới được phát hiện gần đây do Fumonisin moniliorme tổng hợp. Đây
là nhóm độc tính cao với động vật và con người.
Fumonisin B1 là độc tố có độc tính mạnh nhất trong các fumonisin, chúng có
thể gây các triệu chứng nhũng não, suy gan, gây mù ở ngựa, ung thư gan ở chuột,
bệnh gan ở gà, suy tim cấp ở khỉ… Cơ quan Nghiên Cứu Quốc Tế về ung thư cũng
đã xếp fumonisin B1 vào nhóm 2B – nhóm các hợp chất gây ung thư cho người.
Nhiều nghiên cứu ảnh hưởng của fumonisin đến người cũng cho thấy, có sự liên
quan của bệnh ung thư thực quản và việc sử dụng lương thực nhiễm fumonisin.
Độc tính của fumonisin B1 liên quan mật thiết tới các hiệu ứng lên sự trao đổi
chất các sphingolipid, bao gồm q trình tổng hợp mới, tích luỹ sphingolopid tự do,
tăng hàm lượng các sản phẩm lipid và sphingosin. Các hoạt động của fumonisin
nhạy cảm với tế bào gan hơn so với tế bào thận.
1.1.3 Các cách khử nhiễm độc tố:
1.1.3.1 Phương pháp vật lý học:
Phân hủy aflatoxin bằng khơng khí nóng: Dùng khơng khí nóng thổi qua
ngun liệu có chứa aflatoxin để làm giảm thiểu lượng aflatoxin đã được nhiều tác
giả nghiên cứu, phương pháp này đã đem lại nhiều kết quả đáng kể. Nếu nhiệt độ
khơng khí nóng đưa vào là 100°C - 145°C ở ngơ hạt thì lượng aflatoxin B1 có thể
giảm từ 877 ppb cịn 452 ppb, từ 378 ppb còn 213 ppb. Nếu tăng nhiệt độ lên tới

8


Đồ án tốt nghiệp

165°C có thể làm cho lượng aflatoxin B1 giảm đến 65% (Đậu Ngọc Hào và Lê Thị
Ngọc Diệp, 2003).
Phân hủy aflatoxin bằng hấp ướt ở áp suất cao: Phương pháp hấp ướt ở nhiệt
độ cao dưới áp lực hơi nước đem lại kết quả khả quan hơn. Q trình này phá hủy
nhanh chóng vịng lacton trong cấu trúc phân tử của aflatoxin. Theo Rehana (1979)
nhận thấy nếu gạo nhiễm aflatoxin từ 40 - 4000 ppb được hấp ướt trong 5 phút ở
120°C (thêm nước vào gạo tỷ lệ là 1:4) có thể làm giảm hàm lượng aflatoxin đến
68%. Ở đậu phộng có độ ẩm 10%, chứa 7000 ppb aflatoxin B1 được hấp ướt ở
120°C trong 4 giờ giảm còn 370 ppb. Ở hàm lượng aflatoxin thấp (760ppb) được
hấp ở 1,5 atm trong vòng một giờ đã phân hủy hoàn toàn aflatoxin. (Đậu Ngọc Hào
và Lê Thị Ngọc Diệp, 2003).
Làm giảm aflatoxin bằng các chất hấp phụ hoặc kết dính độc tố: Các chất hấp
phụ thường là các chất vô cơ hoặc hữu cơ (tự nhiên hoặc nhân tạo) có hoạt tính bề
mặt cao. Các chất có khả năng hấp phụ aflatoxin gồm: Than hoạt tính, một số
polymer hữu vơ cơ có bản chất aluminosilicat như bentonite, HSCAS (Hydrated
sodium calcium alumino-silicate), một số chất sét đặc biệt (kaolin, sepiolite,
clinoptilolite, zeolite), một số polymer hữu cơ tự nhiên (alfalfa) hoặc nhân tạo
(nhựa trao đổi ion, polyvinyl polypyrrolidone). Những chất này không được hấp
phụ qua ruột mà được bài thải ra ngoài (Đậu Ngọc Hào và Lê Thị Ngọc Diệp,
2003).
Tách aflatoxin bằng dung môi hữu cơ: Đây là phương pháp có thể áp dụng đối
với thức ăn và nguyên liệu làm thức ăn chăn ni, do ít có khả năng tạo sản phẩm
khác có hoạt tính từ aflatoxin và có thể thu hồi được dung môi mà không ảnh hưởng
đến thành phần dinh dưỡng của thức ăn. Những kết quả có nhiều hứa hẹn nhất đã
thu được bằng việc dùng hệ thống chiết suất bao gồm hỗn hợp hexan-methanol,

hexan-ethanol, hexan-ethanol-nước và hexan-acetone-nước. Hệ thống bao gồm 54%
acetone, 44% hexan và 2% nước (tính theo trọng lượng) là hệ thống thành cơng nhất
được tìm thấy có thể đồng thời loại trừ dầu từ các bánh ép khô của lạc gồm 12% 15% dầu và dư lượng lipid gần bằng 1% và mức aflatoxin thấp hơn 40 μg/kg.

9


Đồ án tốt nghiệp

Phân hủy aflatoxin bằng các tia bức xạ: Aflatoxin rất mẫn cảm với tia cực tím.
Ở bước sóng 365 nm, khả năng hấp phụ của aflatoxin đạt cực đại. Okonkwo (1978)
nhận thấy, lượng aflatoxin ở bắp (150 ppb và 250 ppb) có thể giảm tới 30% và 16%
trong 10 giờ tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. (Đậu Ngọc Hào và Lê Thị Ngọc Diệp,
2003).
1.1.3.2 Phương pháp hố học:
Phương pháp sử dụng các chất oxi hóa-khử: Các chất oxy hóa-khử như Natri
Hypochlorite (NaOCl), Hydrogen Peroxide (H2O2) được sử dụng để làm mất độc
tính của aflatoxin. Tuy nhiên sử dụng NaOCl để xử lý hạt nhiễm aflatoxin có thể
làm mất màu sắc của hạt và biến chất các acid amin. Khí ozone (O3) cũng được thử
nghiệm về khả năng phân hủy aflatoxin trong mẫu và đạt được hiệu quả tốt, song có
bằng chứng là chất lượng các thành phần của thức ăn bị giảm đặc biệt là protein,
vitamin.
Phương pháp sử dụng các chất kiềm: Ammonium Hydroxide (NH4OH) và
Natri Hydroxide (NaOH) là 2 chất kiềm được sử dụng làm vơ hoạt aflatoxin. Các
chất này đều có hoạt tính mạnh, có thể phá vỡ vịng lacton trong cấu trúc phân tử
của aflatoxin.
Phương pháp sử dụng khí NH3: Nhiều thí nghiệm đã chứng minh hiệu quả của
việc dùng khí NH3 làm vơ hoạt aflatoxin. Xử lý ngơ bằng khí NH3 được đặc biệt
quan tâm ứng dụng hơn cả. Người ta nhận thấy, nếu hàm lượng NH3 là 0,5 - 1,5%
và nhiệt độ bên ngoài là 25°C, trong 14 ngày tiếp xúc, lượng aflatoxin từ 200ppb có

thể giảm xuống cịn 10 ppb (theo Đậu Ngọc Hào và Lê Thị Ngọc Diệp, 2003).
1.1.3.3 Phương pháp sinh học:
Mặc dù các biện pháp phòng chống nấm mốc sinh độc tố đã được khuyến cáo
áp dụng, nhưng sự nhiễm aflatoxin trên nông sản ở mức độ cao quá giới hạn là
không thể tránh được trong những điều kiện bảo quản bất lợi. Vấn đề khử nhiễm
aflatoxin bằng con đường sinh học nhằm thay thế cho biện pháp khử nhiễm
aflatoxin bằng các hóa chất có giá thành cao và làm biến đổi phẩm chất lượng lương

10


Đồ án tốt nghiệp

thực nên khó áp dụng vào thực tiễn bảo quản được chứng minh là các phương pháp
hứa hẹn nhất.
Khử nhiễm độc tố aflatoxin bằng phương pháp sinh học có thể được định
nghĩa như sự phân giải bằng enzyme hay chuyển hóa sinh học của các độc tố nấm
mốc trực tiếp nhờ vi sinh vật.
Bảng 1.1 Các cơ chế khử nhiễm sinh học bằng một số chủng vi khuẩn
Tên vi khuẩn

Đối tƣợng

Cơ chế khử nhiễm

Tác giả

Sử dụng các sản phẩm trao
đổi chất ngoại bào, sinh ra
Bacillus

Aspergillus

pumilus

parasiticus

trong quá trình nuôi cấy B.

C. Munimbazi và

pumilus, ức chế sự phát

LB.Bullerman,

triển và quá trình tổng hợp

1997

độc chất aflatoxin của nấm
Asp. parasiticus
Streptomyces sp. tổng hợp
được aflastatin A, là hợp
Streptomyces

Aspergillus

sp.

parasiticus

chất có bản chất là protein,
ức chế 1 số enzyme esterase
tham gia quá trình tổng hợp

Ono. M và cộng
sự, 1997

độc chất aflatoxin của nấm
Asp. parasiticus
A. xylosoxidan tổng hợp
Cyclo (L-leucyl-L-prolyl),
Achromobacter Aspergillus

là 1 cyclodipeptide, ức chế

PS. Yan và cộng

xylosoxidans

sự phát triển và sự tổng hợp

sự, 2004

parasiticus

aflatoxin của nấm Asp.
parasiticus.
Lactobacillus

Aspergillus

Sử dụng các sản phẩm trao

11

I. Chang và JD.


Đồ án tốt nghiệp

casei

flavus

đổi chất ngoại bào, sinh ra

Kim,

trong quá trình ni cấy L.

2007.

casei, ức chế sự phát triển
và q trình tổnghợp độc
chất aflatoxin của nấm Asp.
flavus.
Bacillus

Aspergillus

subtilis B-FS06 flavus

Hợp chất thứ cấp

Ting Zang và cộng
sự, 2007.

B. subtilis tổng hợp các
enzyme ngoại bào như
Bacillus

Aspergillus

protease, chitinase, β-1,3-

R. Thakaew và

subtilis

flavus

glucanase làm ức chế sự

cộng sự, 2013

phát triển của nấm Asp.
flavus.
Các loại nông sản Việt Nam được thế giới biết đến càng nhiều như lúa gạo, cà
phê, tiêu, điều, thanh long, vú sữa... Chỉ tính riêng cà phê, Việt Nam hiện có năng

suất cao trên thế giới, 8 đến 10 tấn cà phê/hecta. Để đạt được năng suất ấy, người
nông dân phải sử dụng đến 2 tấn urê/1 ha cùng với rất nhiều phân bón hóa chất khác
và khơng ít các loại thuốc bảo vệ thực vật. Hệ quả không chỉ nông dân phải mất
nhiều tiền vào hóa chất mà hệ sinh vật đất và chất lượng đất bị tàn phá nghiêm
trọng. Phương pháp sinh học sử dụng cho cây trồng đang được các nhà khoa học
khuyến khích sử dụng vì chúng có những ưu điểm sau:
 Không gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe con người, vật nuôi, cây trồng
như thuốc bảo vệ thực vật từ hóa chất.
 Cân bằng hệ sinh thái trong mơi trường đất nói riêng và mơi trường nói
chung.
 Khơng làm thối hóa đất mà cịn góp phần tăng độ phì nhiêu của đất.

12


Đồ án tốt nghiệp

 Cây trồng hấp thu chất dinh dưỡng dễ hơn, góp phần tăng năng suất và chất
lượng nông phẩm.
 Tiêu diệt côn trùng gây hại, giảm thiểu bệnh hại, tăng khả năng đề kháng
bệnh của cây trồng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường như các loại
thuốc BVTV có nguồn gốc hóa chất. Tác dụng của CPSH đến từ từ chứ
khơng nhanh như các loại hóa chất nhưng tác dụng dài lâu.
 Có khả năng phân hủy, chuyển hóa các phế thải sinh học, phế thải nơng
nghiệp, cơng nghiệp, góp phần làm sạch mơi trường.
 Các chủng nấm sinh độc tố sẽ khơng thể hình thành cơ chế kháng.
1.2 Tổng quan về vi khuẩn lactic:
1.2.1 Giới thiệu vi khuẩn lactic:
1.2.1.1 Đặc điểm hình thái giống Lactobacillus:
Vi khuẩn lactic có nhiệt độ sinh trưởng tối ưu trong khoảng 25 - 35°C.

Chúng chịu được trạng thái khô hạn, bền vững với CO2 và etylic, nhiều loài vẫn
sống được trong môi trường 10-15% cồn hoặc cao hơn, một số trực khuẩn bền với
NaCl, có thể sống trong mơi trường từ 7 - 10% NaCl. Vi khuẩn lactic có hoạt tính
protease phân hủy protein thành peptide, acid amin, hoạt tính này ở các lồi khác
nhau thì khác nhau, thường ở trực khuẩn là cao hơn.
Tùy thuộc vào hình dạng tế bào mà người ta chia vi khuẩn lactic thành dạng
hình cầu và hình que, đường kính của các dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5 - 1,5μm.
Các tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặc hình chuỗi có chiều dài khác nhau. Kích
thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1 - 8μm. Trực khuẩn đứng riêng rẽ hoặc kết thành
chuỗi. Kích thước của chúng thay đổi tùy từng loài.
Bảng phân loại khoa học giống Lactobacillus:
 Giới:

Vi khuẩn

 Ngành:

Firmicutes

 Lớp:

Bacilli

 Bộ:

Lactobacillales

13

Đồ án tốt nghiệp

 Họ:

Lactobacillacea

 Giống:

Lactobacillus

Chi Lactobacillus hiện nay bao gồm hơn 125 loài như: L. acidophilus, L.
brevis, L. casei, L. fermentum, L. plantarum, L. bulgaricus,...
Các lồi Lactobacillus được tìm thấy các sản phẩm lên men từ động vật và
thực vật, đặc biệt là trong các sản phẩm sữa, trong ruột, trong hệ tiêu hóa, hệ bài
tiết và hệ sinh dục người. Các loại thực phẩm lên men như sữa chua và thực phẩm
chức năng cũng có chứa các vi khuẩn này.
Các vi khuẩn lactic thuộc nhóm này thường sử dụng như: Lactobacillus
pasterian, Lactobacillus brevis, Lactobacillus axitophilus, Lactobacillus casei,
Lactobacillus plantarum.
Sự phân chia của vi khuẩn lactic dựa vào các sản phẩm của q trình trao
đổi chất của carbohydrate, các lồi Lactobacillus có thể chia thành 3 nhóm:
 Nhóm I: Lên men đồng hình bắt buộc, được gọi là Thermobacterium,
cófructose-1,6-diphosphate aldolase (FDP aldolase) nhưng khơng có
phosphoketolase. Chúng lên men được hexose để tạo acid lactic nhưng
không lên men được pentose, chúng phát triển ở 45°C.
 Nhóm II: Lên men dị hình tùy ý, chúng được gọi là Streptobacterium (có
FDPaldolase và cảm ứng phosphoketolase). Tuy nhiên, hexose là lên men
đồng hình và pentose được chuyển thành acid lactic và ethanol hoặc acetic.
 Nhóm III: Lên men dị hình bắt buộc, chúng được gọi là Betabacterium (có
phosphoketolase nhưng khơng có FDP aldolase), q trình trao đổi chất cả

hexose và pentose lên men dị hình.
1.2.1.2 Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic:
Vi khuẩn lactic là những vi sinh vật có yêu cầu dinh dưỡng cao. Các loại vi
khuẩn lactic khác nhau thì có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau.
 Nhu cầu dinh dưỡng cacbon: Vi khuẩn lactic có thể sử dụng được nhiều
loại carbohydrate từ các monosaccharide (glucose, fructose) và các
disaccharide (saccharose, lactose, maltose) cho đến các polysaccharide
14


Đồ án tốt nghiệp

(tinh bột, dextrin). Chúng sử dụng nguồn cacbon này để cung cấp năng
lượng, xây dựng cấu trúc tế bào và làm cơ chất cho quá trình lên men tổng
hợp các acid hữu cơ như acid citric, lactic, pyruvic, fumaric, acetic,..
 Nhu cầu dinh dưỡng nitơ: Mỗi loài vi khuẩn khác nhau có nhu cầu về nguồn
nitơ khác nhau. Phần lớn vi khuẩn lactic không thể sinh tổng hợp được các
chất hữu cơ phức tạp có chứa nitơ. Vì vậy để đảm bảo cho sự sinh trưởng
và phát triển chúng phải sử dụng các nguồn nitơ có sẵn trong mơi trường.
Các nguồn nitơ vi khuẩn lactic có thể sử dụng như: cao thịt, cao nấm men,
trypton, dịch thủy phân casein từ sữa, peptone…
 Nhu cầu về vitamin: Vitamin đóng vai trị là các coenzyme trong q trình
trao đổi chất của tế bào, nên rất cần thiết cho hoạt động sống. Tuy nhiên, đa
số các loài vi khuẩn lactic khơng có khả năng sinh tổng hợp vitamin. Vì vậy
cần bổ sung vào môi trường các loại vitamin.
 Nhu cầu các chất hữu cơ khác: Ngoài các acid amin và vitamin, vi khuẩn
lactic còn cần các hợp chất hữu cơ khác cho sự phát triển như các base nitơ
hay các acid hữu cơ. Một số acid hữu cơ có ảnh hưởng thuận lợi đến tốc độ
sinh trưởng của vi khuẩn lactic như acid citric, acid oleic. Nên hiện nay
người ta sử dụng các muối citrate, dẫn xuất của acid oleic làm thành phần

môi trường nuôi cấy, phân lập và bảo quản các chủng vi khuẩn lactic.
 Nhu cầu các muối vô cơ khác: Để đảm bảo cho sinh trưởng và phát triển đầy
đủ, vi khuẩn lactic rất cần các muối vơ cơ. Nhằm cung cấp các ngun tố
khống như đồng, sắt, natri, kali, photpho, lưu huỳnh, magie, mangan. Đặc
biệt là magie và mangan, vì nó tham gia và đảm bảo chức năng hoạt động
của enzyme, giúp ngăn ngừa quá trình tự phân và ổn định cấu trúc tế bào.
 Nhu cầu dinh dưỡng oxy: Vi khuẩn lactic có khả năng sống được trong mơi
trường có oxy hay khơng có oxy. Tuy nhiên, trong điều kiện hiếu khí, sinh
khối vi khuẩn sẽ phát triển nhanh hơn so với trong điều kiện kị khí.

15


Đồ án tốt nghiệp

1.2.2 Khả năng sinh các chất kháng khuẩn:
1.2.2.1 Bacteriocins:
Đa số các bacteriocin của vi khuẩn LAB có trọng lượng nhỏ (<10 kDa), điện
dương, ổn định nhiệt và có màng thấm peptide và chia thành 3 lớp:
 Lớp I (Lantibiotics): Là nhóm peptide nhỏ (< 5 kDa), chứa các amino acid
hiếm

như

Lanthionine,

α-Methyllanthionine,

Dehydroalanine,

Dehydrobutyrine.
 Lớp II (Non-lantibiotics): Các bacteriocin nhỏ (< 10 kDa), không chứa
Lanthionine, tương đối ổn định nhiệt và có màng peptide.
 Lớp 3: Đây là nhóm các bacteriocin lớn (> 30 kDa), có tính thấm nước,
khơng ổn định nhiệt và không được nghiên cứu rộng rãi.
 Lớp 4: Là các đại phân tử, kị nước, thường là những phức vì cịn có thêm
chất khác.
Bảng 1.2 Một số bacteriocins được sử dụng rộng rãi (M. P. Zacharof, 2012)
Chủng

Bacteriocins

Tác động
Vi khuẩn gram dương

Nisin

Clostridium spp.
Listeria monocytogenes
Lactococcus lactis
spp.

Staphylococcus aureus
Staphylococcus
dysgalaciae

Lacticin 3147

Enterococcus feacalis
Propionibacterium acne

Streptococcus mutans
Vi khuẩn gram dương

L. acidphilus spp.

Acidophin CH5

L. plantarum spp.

Pediococcus
Plantaricin EF, Plantaricin W,
Carnobacteria
Plantaricin JK, Plantaricin S
Clostiridia

16